Техно

Пять прорывных методов года в лечении рака

Модифицированный белок, бактерии, иммунные клетки, подавление фермента и иридий – новейшее оружие в борьбе с раком

Фото: liveinternet.ru

На днях представители Всемирной организации здравоохранения определили наиболее перспективные открытия года, способные внести революционные изменения в технологии лечения онкологических заболеваний.

Белок против метастаз

Команда специалистов из Стэнфордского университета нашла эффективный способ безопасной борьбы с метастазами - одной из самых опасных способностей раковых клеток. В то время как врачи пытаются уничтожить очаг опухоли, ее частицы через ткани, кровеносные и лимфатические сосуды распространяются по организму и приводят к вторичной патологии, а в большинстве случаев и смерти. В поиске действенного средства от метастаз ученые Стэндфорда воздействовали на два белка, связанные с распространением рака. В исследовании, опубликованном в издании Nature Chemical Biology, в частности, сообщается, что новый метод на 78% снизил образование метастазов у животных с раком молочной железы и на 90% у мышей с раком яичников.

Фото: rakoncologia.ru

Белок Axl формирует своеобразные щетинки на поверхности раковых клеток, которые с кровью получают биохимический сигнал от другого белка - Cas6. Это взаимодействие запускает особые механизмы, заставляющие клетки срываться с места и мигрировать в другие органы и ткани, образуя новые узлы. Возглавившая разработку профессор Дженифер Кокран и ее коллеги с помощью генной инженерии создали безвредную версию Axl. Такие белки путешествуют по кровеносным сосудам в качестве приманки и связывают все молекулы Cas6, которые встречаются на их пути. В результате, Cas6 не добирается до поверхности клеток и не инициирует распространение опухоли.

Бактерии "съедят" рак

Месяц назад в журнале ScienceTranslational Medicine были опубликованы результаты Фото: onkoninfo.ruисследования группы специалистов по генетике онкологических заболеваний из Университета Джонса Хопкинса, которые в течение последнего десятилетия изучали действие различных видов бактерий на раковые опухоли. В конце концов американские ученые совершили прорыв в изучении возможностей бактериальной терапии рака.

Эксперименты на крысах, собаках, а также клиническое испытание метода показали, что инъекция ослабленной версии почвенной бактерии Clostridium novyi непосредственно в злокачественную опухоль обеспечивает ее значительное сокращение и даже полное исчезновение. 

Ведущий автор исследования, Шибин Чжоу поясняет, что его команда  обратила внимание на почвенную бактерию Clostridium novyi, поскольку для процветания этого микроорганизма необходима бедная кислородом окружающая среда, которая как раз присутствует в опухолевых клетках. Исследователи создали ослабленную версию бактерии, удалив один из ее обеспечивающих синтез токсина генов и сделав таким образом микроорганизм более безопасным для терапевтического использования.

Вредный фермент

Британские ученые из Barts Cancer Institute при участии фонда исследований рака Cancer Research UK  обнаружили, что удаление специфического  фермента из кровеносных сосудов вблизи опухоли приводит к значительному повышению эффективности противоопухолевой терапии. Результаты исследований были опубликованы в журнале Nature.

Лучевая и химиотерапия повреждает злокачественные клетки, что воспринимается организмом как стресс, последствия которого необходимо устранить, и в нем активно начинаются процессы их восстановления. Клетки, изнутри выстилающие кровеносные сосуды, посылают к поврежденной терапией опухоли цитокины - химические соединения, способствующие росту и дифференцировке клеток.

Фото: likar.info

Специалисты из Barts Cancer Institute выявили, что для этого  процесса требуется особый фермент - фокальная адгезивная киназа (FAK), которая сигнализирует организму о необходимости восстановления клеток после радио- и химиотерапии. Без этого фермента цитокины не могут быть отправлены к месту опухоли. Таким образом, если подавить выработку фермента, это сделает ДНК опухолевых клеток гораздо более уязвимой к лечению. "Хотя само по себе удаление FAK из кровеносных сосудов не разрушит раковые клетки, это уберет защитный барьер, который мешает лечению", - отмечает ведущий исследователь Бернардо Тавора.

Иммунитет побеждает

Ученые Йельского университета разработали новый иммунотерапевтический метод лечения рака, позволяющий быстро получать большое количество иммунных клеток пациента вне организма. Результаты этой работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.  

Фото: grammota.com

Для получения иммунных клеток вне организма, специалисты использовали композиты полимеров и углеродных нанотрубок. В проведенных исследователями экспериментах за 14 дней количество клеток, культивируемых на композитной наносистеме, увеличилось в 200 раз. Впоследствии активированные иммунные клетки возвращались в организм пациента, стимулируя иммунную систему и повышая возможности организма в борьбе с раком. По словам руководителя исследования Тарека Фахми, новый метод "активирует значительно больше клеток для битвы с раком и вооружает их, чтобы сделать суперкиллерами". Нанотехнологии предоставляют уникальные возможности для разработки перспективных новых методов лечения, таких как клеточная иммунотерапия.

 Удар иридием

Иследователи из Уорвикского университета (Великобритания) разработали противораковый препарат ZL105на основе комплексных соединений иридия. Его эффективность, как утверждают медики, в десять раз выше существующих препаратов химиотерапии на основе производных платины. Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie InternationalEdition.

ZL105 - это иридий-пиридиновый комплекс, способный, благодаря своим химическим свойствам, вызывать в раковых клетках оксидативный стресс, значительно повышая уровень реактивных форм кислорода, что ведет к их гибели. Высокая избирательная активность ZL105 в отношении широкого спектра опухолевых клеток обеспечивается его способностью длительно воздействовать на окислительно-восстановительный потенциал внутриклеточной среды. Это нарушает и истощает энергоснабжение раковой клетки, что особенно важно при активном процессе их размножения.  

Фото: gigamir.net

Подобный механизм действия, в корне отличный от механизма действия применяемых примерно в половине случаев химиотерапевтических препаратов на основе производных платины, обеспечивает существенно более высокую эффективность и безопасность ZL105. Дело в том, что действие препаратов на основе платины, которая сама по себе токсична для организма, основано на нарушении структуры и функции клеточной ДНК, что в итоге ведет к поражению как раковых, так и здоровых клеток. Это приводит к большому числу негативных побочных эффектов. Кроме того, эффективность препаратов химиотерапии зачастую снижается после первого курса из-за приобретаемой раковыми клетками резистентности к ним.

Препараты нового поколения на основе нетоксичного иридия, благодаря целевому воздействию, не затрагивающего клеточную ДНК, позволяют атаковать разные типы опухолевых клеток, избежать развития устойчивости к терапии и снизить выраженность побочных эффектов, заявил ведущий автор работы профессор Питер Сэдлер.